La interacción entre urbanización y modernización agrícola modela el uso de nitrógeno en las tierras de cultivo globales

Por qué ciudades y campos comparten la misma historia

A medida que más personas se mudan a las ciudades, es fácil olvidar que su alimento sigue procediendo de campos lejanos. Este estudio examina cómo las ciudades en crecimiento modifican de manera silenciosa la forma en que los agricultores de todo el mundo usan el fertilizante nitrogenado, un ingrediente clave que aumenta los rendimientos pero que también puede contaminar el aire y el agua. Al seguir seis décadas de datos de 139 países, los autores muestran que no existe un único camino para alimentar a la población y proteger al mismo tiempo el medio ambiente. En cambio, el impacto del crecimiento urbano sobre la agricultura depende de cuán modernas sean ya las explotaciones y de la riqueza alcanzada por el país.

Cómo el nitrógeno se convirtió en aliado y riesgo

La agricultura moderna depende del fertilizante nitrogenado para obtener más alimento por cada hectárea. Desde 1961, la cantidad de fertilizante nitrogenado usada en las tierras de cultivo globales se ha multiplicado por más de siete, y el nitrógeno cosechado por hectárea se ha triplicado. Este auge ha ayudado a asegurar el suministro de alimentos en muchas regiones, especialmente en China, India, Europa y Norteamérica, donde variedades de cultivo mejoradas y una gestión superior impulsaron los rendimientos. Pero el uso de fertilizante a menudo creció más rápido que las cosechas, de modo que una parte menor del nitrógeno aplicado acabó en los cultivos. La eficiencia global del uso de nitrógeno cayó de alrededor del 45 por ciento en los años sesenta a aproximadamente el 35 por ciento en los noventa antes de volver a subir hasta cerca del 45 por ciento en los años veinte, debido en gran medida a una mejor gestión en los países más ricos.

Progresos desiguales en el mundo

Tras estos promedios globales se esconden historias regionales muy distintas. En partes de Asia Central, los rendimientos de nitrógeno en los cultivos se estancaron o incluso cayeron tras el colapso de los sistemas agrícolas de la era soviética, cuando desaparecieron las subvenciones y se deterioraron las redes de riego. En contraste, países como Dinamarca y los Países Bajos lograron aumentar los rendimientos de nitrógeno en los cultivos mientras reducían el uso de fertilizantes adoptando agricultura de precisión. Países en rápida industrialización como China e India experimentaron periodos largos en los que el uso de fertilizante aumentó más rápido que los rendimientos, lo que redujo la eficiencia y elevó las pérdidas de nitrógeno. Estos patrones subrayan cómo el crecimiento urbano, las transiciones económicas y las políticas locales pueden fortalecer o debilitar el vínculo entre los insumos de fertilizante y las cosechas útiles.

Cuándo el crecimiento urbano ayuda o perjudica al desempeño agrícola

Los autores van más allá de los promedios simples para preguntar cómo cambian los efectos de la urbanización a medida que los países se enriquecen y las explotaciones se modernizan. Empleando un marco estadístico dinámico, separan la influencia directa del aumento de la población urbana de los papeles indirectos del tamaño de la finca, el uso de maquinaria y el riego. En los países más pobres, cada paso de urbanización tiende a aumentar el uso de fertilizantes sin mejorar claramente los rendimientos o la eficiencia. A medida que la gente abandona el campo y los predios se fragmentan, las explotaciones pequeñas tienen dificultades para costear maquinaria y otras tecnologías, de modo que más fertilizante aporta solo ganancias modestas. Un mayor tamaño de las explotaciones puede atenuar estas pérdidas iniciales al hacer rentable la mecanización, pero este beneficio es limitado cuando el crédito, la infraestructura y los mercados son débiles.

Las herramientas modernas cambian las reglas

En los países que alcanzan niveles de renta media, el panorama cambia. Aquí, el riego mejorado y la mecanización comienzan a reducir las necesidades de fertilizante y pueden mejorar la eficiencia del uso de nitrógeno, aunque surgen compensaciones. Las inversiones en riego a menudo ayudan a los agricultores a usar el nitrógeno de forma más eficaz y reducir la demanda de fertilizante, pero también pueden frenar el crecimiento de los rendimientos si no van acompañadas de la maquinaria y la gestión adecuadas. En naciones ya ricas, donde las explotaciones suelen ser grandes y bien equipadas, una mayor expansión del tamaño de las fincas aporta pocos beneficios adicionales e incluso puede perjudicar los rendimientos y la eficiencia. En su lugar, tecnologías afinadas como maquinaria avanzada y riego eficiente se convierten en las herramientas principales que permiten a sociedades altamente urbanizadas contener las pérdidas de nitrógeno manteniendo la producción.

No hay una receta única para una agricultura sostenible

El mensaje central del estudio es que la urbanización no ayuda ni perjudica automáticamente a la agricultura; sus efectos dependen del momento, del nivel de ingresos y de cómo se despliegue la modernización. En países pobres, políticas que combinen una modesta consolidación de tierras con acceso a maquinaria e insumos apropiados pueden evitar que el crecimiento urbano temprano socave las cosechas. Los países de renta media necesitan estrategias equilibradas que utilicen riego y mecanización para reducir el despilfarro de fertilizantes sin sacrificar rendimientos. Las naciones ricas deberían centrarse menos en ampliar el tamaño de las explotaciones y más en tecnologías de precisión y en el reciclaje de nutrientes. En todos los casos, combinaciones inteligentes de manejo de la tierra, maquinaria y control del agua pueden convertir el crecimiento de las ciudades en una fuerza que apoye tanto suministros alimentarios seguros como entornos más limpios.

Cita: Wang, S., Zhang, X., Deng, O. et al. Interplay of urbanization and agricultural modernization shapes nitrogen use in global croplands. Nat Commun 17, 4524 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71251-z

Palabras clave: urbanización, fertilizante nitrogenado, rendimientos de cultivos, modernización agrícola, sistemas alimentarios